VIII. En busca de la materia oscura

: Cluster Crash Illuminates Dark Matter Conundrum

Nuestras observaciones nos demuestran que la mayor parte del Universo es indetectable por nuestros telescopios. Hemos detectado la presencia de materia que no emite luz y que podría representar hasta un 25% del contenido total del Universo. Esta materia oscura ha de estar compuesta por partículas por ahora desconocidas, casi indetectables, pues interaccionan muy débilmente con la materia. Uno de los principales retos de la Física de Astropartículas es detectar estas partículas y desvelar su naturaleza.

Las estrellas en el seno de las galaxias, giran demasiado deprisa. Para explicar que no salgan despedidas las galaxias deben contener una importante cantidad de materia no luminosa. Existen numerosas evidencias que soportan esta tesis. De esta forma, sólo el 5% del Universo está compuesto por materia visible. El 25% es Materia Oscura, y el 70% restante es un componente incluso más enigmático que se ha denominado “Energía Oscura”. Al tiempo que algunos experimentos intentan detectar de forma directa esta materia oscura en el seno de laboratorios subterráneos, diversos métodos permiten detectarla también de forma indirecta. En la imagen, el cúmulo de Abel 520 donde se representa en rojo la materia ordinaria, y en azul la materia oscura observada gracias a efectos de lente gravitacional.

Imagen: «Un choque de cúmulos ilumina la materia oscura» (NASA Images).

IV. Más respuestas

Hoy en día, físicos y astrónomos ya no están solos para acumular incansablemente medidas que permitan predecir mejor la naturaleza, o esperar noches enteras para observar un fenómeno celeste. Telescopios, satélites y detectores ultrasensibles les permiten observar objetos invisibles o atrapar partículas esquivas con energías que en ocasiones, es imposible reproducir en la Tierra.

Para confirmar y desarrollar nuestras teorías, necesitamos realizar experimentos centrados en fenómenos poco probables, o en la detección de partículas muy difíciles de observar, como neutrinos. Rayos cósmicos de muy alta energía, cuyo origen es todavía incierto, a partículas exóticas, desde ondas gravitacionales a rayos gamma, todos estos nuevos mensajeros cósmicos son fuentes de información valiosísima clave para entender la naturaleza del mundo que nos rodea. Nos ayudan a entender la estructura del Universo a gran escala, y el funcionamiento de la materia a las más pequeñas escalas. La Física de Astropartículas es la Ciencia de los dos infinitos, lo infinitamente grande y lo infinitamente pequeño.

Imagen: «Un agujero negro supermasivo acelerando partículas» de PBS.org